Małe zmiany, duży efekt – nowe katalizatory Ru pod lupą naukowców z UW
16 04 2025
Naukowcy z Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych UW (CNBCh UW) oraz Centrum Nowych Technologii (CeNT UW) opracowali serię nowych katalizatorów rutenowych typu Hoveyda–Grubbsa, cechujących się zwiększoną aktywnością przy zachowaniu wysokiej selektywności reakcji. Badania te, prowadzone przez dr Marię Matveevą, prof. Bartosza Trzaskowskiego i prof. Annę Kajetanowicz, zostały opublikowane w czasopiśmie Catalysis Science & Technology.
Obecnie stosowane stereoretentywne katalizatory rutenowe charakteryzują się ograniczoną trwałością – są wrażliwe na tlen oraz inne zanieczyszczenia, co znacznie utrudnia ich zastosowanie w warunkach przemysłowych. W celu poprawy tych właściwości, zespół badawczy zmodyfikował ugrupowanie eterowe w podstawniku benzylidenowym, opracowując nowe kompleksy, w tym obiecujący związek Ru14b. Choć Ru14b nadal wykazuje pewną wrażliwość na tlen, osiąga lepsze wydajności i wysoką selektywność w reakcjach metatezy prowadzących do powstawania Z-olefin, przewyższając aktywnością standardowy katalizator Ru4.
Wyniki badań eksperymentalnych zostały dodatkowo wsparte obliczeniami DFT, które wykazały, że produkty rozpadu katalizatora powstają w wyniku ataku tlenu na wiązanie Ru–C. W efekcie dochodzi do eliminacji aldehydu poprzez stan przejściowy przypominający strukturę metaladiooksetanu.
Opracowanie nowych katalizatorów stanowi istotny krok w kierunku projektowania bardziej stabilnych i wydajnych układów katalitycznych, z potencjalnym zastosowaniem w przemyśle chemicznym i syntezie organicznej.
Prace badawcze były realizowane w ramach projektu „Stereoselektywne i stereoretentywne katalizatory metatezy olefin o zwiększonej stabilności chemicznej i termicznej”, finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki w ramach programu SONATA BIS. Kierownikiem projektu jest prof. Anna Kajetanowicz, zastępca kierownika Laboratorium Syntezy Metaloorganicznej.
Szczegóły publikacji:
Modifications of substituents on the chelating oxygen atom in stereoretentive Hoveyda–Grubbs-type complexes and their influence on catalytic properties |
